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半导体常规电学参数测试分析.pptx

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第一章 硅单晶常规电学参数的测试,1.1,半导体硅单晶导电类型的测量,1.2,半导体硅单晶电阻率的测量,1.3,非平衡少数载流子寿命的测量,1.1,半导体硅单晶导电型号的测量,1,、,N,型半导体,(,施主掺杂,),2,、,P,型半导体,(,受主掺杂,),多数载流子为空穴,少数载流子为自由电子。,多数载流子为电子,少数载流子为空穴。,一、根据硅单晶参杂的元素不同分类:,二、导电类型的测量方法,温差电动势法,整流效应法,冷热探笔法,冷探针法,三探针法,四探针法,单探针点接触整流法,三、冷热探笔法,利用冷热探笔

2、与半导体样品接触,在与冷热探笔接触点之间产生电势差,如两根探笔之间接上检流计构成回路,产生一温差电流,根据温差电流的方向判断样品的导电类型。,冷热探笔法测导电类型,1,、原理:如图所示,2,、温差电动势、及电流的产生:,(,a,),N,型半导体,E,(,b,),P,型半导体,E,3,、导电类型的判定,(,1,)检流计指针偏转(,STY-1,),指针向正方偏转被测样品为,P,型,;,指针向负方向偏转被测样品为,N,型。,判断方式:,冷探笔,热探笔,电源开关,N,型旋钮,P,型旋钮,加热指示灯,保温指示灯,(,2,)液晶显示屏显示,N,或,P,(,STY-2),STY-2,仪器的优点,1,、采用第

3、四代集成电路设计、生产。,2,、自动恒温的热探笔。,3,、由液晶器件直接发显示,N,、,P,型。,4,、操作方便、测试直观、快速、准确。,1,)插好背板上的电源线,并与,220V,插座相接;将热笔、冷笔与面板上,4,芯、,3,芯插座相接。,2,)打开仪器面板左下角的,电源开关,,电源指示灯及热笔加热灯亮。,10,分钟左右热笔达到工作温度时,保温(绿)灯亮,即可进行型号测量。热探笔随后自动进入保温加热保温,循环,温度保持在,40-60,(国标及国际标准规定的温度)。,3,)先将热笔在被测单晶面上放稳,后将冷笔点压在单晶上,液晶显示器即显示型号(,N,或,P,)。,使用方法,4,)测量电阻率较高的

4、单晶时,请将,N,型调零电位器,P,型调零电位器调近临界点(逆时针旋转),以便提高仪器的测量灵敏度。,5,)在,P,型、,N,型显示不稳定时,以多次能重复的测量结果为准。,6,)测量时握笔的手不要与被测单晶接触,以免人体感应影响测量结果。,如图所示,在样品上压上三个探针,针距在,0.15-1.5mm,范围。在探针,1,和探针,2,之间接上交流电源,在探针,2,和探针,3,之间接上检流计。根据检流计的指针偏转的方向来判断晶体的导电类型。,四、三探针法,测试原理,:,以,N,型半导体为例,如图所示:,得到外加电压和,u,2,u,2,的波形图,如为,P,型材料,则同理分析,电压,u,2,u,2,有负

5、的直流分量,在探针,2,3,的电路中,电流由,2 3,得到直流分量,u,2,u,2,0,。把作为探针,2,3,电路的电动势,电流有,32,。如下图所示,STY-3-,热探笔及整流导电类型测试方法设计的导电类型鉴别仪,五、冷热探笔法和三探针法的测准因素分析,1,、冷热探笔法的测量范围:,1000.cm,以下,三探针法为,1-1000.cm,。,2,、表面要求:无反型层、无氧化层,清洁无污;对表面进行喷砂或研磨处理;(,不要用未处理的表面或腐蚀、抛光的表面,),3,、用冷热探笔测量时,保证热探笔不能太高(,40-60,),并不断交换冷热探笔的位置,(欧姆接触,探笔触头,60,,,In,或,Pb,)

6、4,、三探针法:探针接触压力小,探针接触半径不大于,50,m,,,。,5,、避免电磁场的干扰。,1.2,半导体硅单晶电阻率的测量,一、半导体材料的电阻率与载流子浓度,电阻率是,荷电载体流经材料时受到阻碍的一种量度,。对于半导体材料,电阻率反映了补偿后的杂质浓度。一般而言,电阻率是杂质浓度差的函数。,以,P,型半导体为例:,式中,-N,A,为受主杂质浓度,,N,D,为施主杂质浓度,p,为空穴迁移率,,q,为电子电荷,二、电阻率的测试方法,按照测量仪器分类:,1,、接触法:,2,、无接触法:,适用于测量硅单晶切、磨等硅片的电阻率,两探针法,四探针法,扩展电阻法,范德堡法,测量硅抛光、外延片的

7、电阻率,C-V,法,涡旋电流法,三、两种典型的测量方法,1,、两探针法,(,1,)一般金属测试电阻率:,如果用以上装置来测量半导体的电阻率,由于导线与样品之间存在很大的接触电阻,其有效电路图如图所示:,(,2,)两探针法电阻率的基本原理,如图所示,在样品两端通以电流,并在样品的电流回路上串联一个标准电阻,R,s,,利用,高阻抗输入的电压表或电位差计,测量电阻上的电压降,V,s,,计算出流经半导体样品中的电流:,两探针法测试半导体材料电阻率示意图,然后依靠两个靠弹簧压紧的探针在半导体样品的长度测量,A,、,B,两点的电压降,V,T,并测量出该两点之间的距离,L,。因此,可得样品的电阻率:,电位差

8、计测量两探针之间的电压降,V,T,,其有效电路如图所示:,两探针之间的有效电路,由上图可得,且有,因此电位差计测得的电压,U,T,为:,用电位差计测量电压降:,当电位差计处于平衡时,流经电位差计被测电路线电流为,0,,即,所以有,(,3,)两探针法测试仪器(,kDY-2,),1,)结构:如图所示,电流表,电压表,2,)主要参数,可测硅晶体电阻率:,0.005-50000cm,可测硅棒尺寸:最大长度,300mm,;直径,20mm,探针针距:,1.59mm,;探针直径,0.8mm,探针材料:硬质合金(,WC,),电阻测量误差:,0.3%,3,)特点,a,、测试范围广。,b,、测试精度高。,c,、即

9、可测单晶硅,也可测多晶硅(硅芯测试)。,d,、要求样品形状规则。,e,、需焊接电极。,(,4,)两探针法测准条件:,a,、探针头的接触半径保持在,25,m,;,b,、样品表面经喷砂或研磨处理;,c,、通电流的两端面接触为欧姆接触,用镀镍或镀铜或超声波焊接;,d,、样品电流不易过大,,E,1V/cm,测量低阻单晶时注意电流不能过大,避免热效应。(,样品的电阻率会随着温度的升高而升高,),2,、四探针法,(,1,)四探针法测电阻率的示意图和计算公式,如图所示,将距离为,1mm,的四根探针压在样品上,并对外面两根探针通以恒流电流,在中间两根探针连接电位差计测量其电压降,然后根据以下公式进行计算:,C

10、四探针的探针系数,(,2,)四探针法测电阻率的基本原理,假设半导体样品为半无穷大,且在此平面上有一点电流源,如图所示,则在以点电流源为球心的任一半径(,r,)的半球面上,任一点的电流密度相等为:,式中,,I,为点电流源的强度,是半径为,r,的半球等位面的面积。,由于,P,点的电流密度与该点的电场强度,E,存在以下关系:,因此,由以上两式得,设无穷远处电位为,0,(,电流流入半导体,),,则,P,点处的电位可以表示为,如图所示,四个探针位于样品中央,如果电流从探针,1,流入,探针,4,流出,则可以把探针,1,和,4,认为是两个点电流源。,则,根据叠加原理及以上半球面的电位公式得到探针,2,3

11、的电位分别为,因此,探针,2,3,之间的电位差为,由上式可得样品的电阻率为,若四个探针在同一直线上,间距分别为,s,1,s,2,s,3,如图所示,则有,若,s,1,=s,2,=s,3,=s,则有,由以上两公式以及公式 可得探针系数为,实际测量中为了直接读数,一般设置电流的数值等于探针系数的数值,如探针间距为,S=1mm,则,C=2,S=0.628cm,若调节恒流,I=0.628mA,,则由,,2,3,探针直接读出的数值即为样品的电阻率。,(,3,)四探针测试仪器(,KDY-1A),电流、电压数字表,电流量程,:1mA/10mA,电阻,/,电阻率,测试,/,校准,电流调节旋钮(微调),电流调节

12、旋钮(粗调),使用方法:,1,)打开测试仪电源开关,指示灯。,2,)将样品放在放在测试平台上,调节上下位置,使与探针样品接触松紧适度。,3,)先将电流换档置“,1mA”,档,将,/R,置于“,”,档,将校准,/,测量置于“校准”档。调节电流(,S,1mm,):电流换档置“,1mA”,档时,调节数值为,62.8,;电流换档置“,10mA”,档时,调节数值为,6.28.,4,)将校准,/,测量置于“测量”档,进行读数。,5,在距表面边缘,4,倍针距内分别测量,5,组数据,取平均值。,主要参数,(,1,)可测量 电阻率:,0.01,199.9.cm,。可测方块电阻:,0.1,1999/,口当被测材料

13、电阻率,200.cm,数字表显示,0.00,。,(,2,)恒流源:输出电流:,DC 0.1mA,10mA,分两档,1mA,量程:,0.1,1mA,连续可调,10mA,量程:,1mA,10mA,连续可调,(4),四探针法测量电阻的侧准条件和测试工艺要求:,1,)样品表面,a),为了增大表面复合,降低少子寿命,从而减小少子注入的影响,试样测量表面一般要求经过粗砂研磨或喷砂处理。,b),要求试样表面具有较高的平整度,且样品厚度以及任一探针距样品边缘的距离必须大于,4,倍针距,以满足近似无穷大的测试条件。,c),各测试点厚度与中心厚度的偏差不应大于,1%,。,2,)测试探针,a,)选择合适的材料作探针

14、目前一般使用钨丝、碳化钨等材料。,b,)要求探针的间距不宜过大,要保证测试区内电阻率均匀,因此一般为,1-2mm.,探针要在同一直线上。,c,)对探针与样品之间接触要求有一定的接触压力和接触半径,以减小少子注入的影响,一般选取压力,1.75-4N,,接触半径小于,50,s,且每次测量压力保持一致,确保测量的重复性和准确性。,d),探针的游移度保证小于,2%,确保测量的重复性和准确性。,3,)测试电流,在测量过程中,通过样品的电流从两方面影响电阻率:,a,)少子注入并被电场扫到,2,3,探针附近,使电阻率减小;,b,)电流过大,使样品温度提高,样品的晶格散射作用加强,导致电阻率会提高。,因此,

15、要求电流尽量小,以保证在弱电场下进行测试。,a,)对硅单晶材料,一般选取电场,E,小于,1V/cm.,b,)若针距为,1mm,,则,2,3,探针的电位差不超过,100mv.,4,)测量区域、边缘修正和厚度修正,对于探针而言,如果待测样品完全满足近似半无穷大,测量值可近似真实值。一般当直径方向大于,40,倍针距,边缘不需修正(,F,1,=1);,当样品厚度大于,5,倍针距时,厚度因子不需修正(,F,2,=1),若不满足以上条件时,则根据四探针仪器的使用手册进行修正。其电阻率的公式为,5),测试环境和温度修正,一般来说,四探针测试过程要求测试室的环境恒温、恒湿、避光、无磁、无震。,由于半导体材料随

16、温度的变化会发生变化,因此往往需要进行温度系数的修正。一般参考温度为,232,,如实际温度与参考温度相差太大,则需根据以下公式修正:,C,T,-,温度修正系数,与样品的材料、导电类型、掺杂元素有关系(如书中图,1-15,)(,P14),方块电阻的测试,1.,方块电阻的定义,如图,1,所示,方形薄片,截面积为,A,,长、宽、厚分别用,L,、,w,、,d,表示,材料的电阻率为,,当电流如图示方向流过时,若,L,=,w,,这个薄层的电阻称为方块电阻,一般用,R,表示,单位为,/,。,对于杂质均匀分布的样品,若该半导体薄层中杂质均匀分布,则薄层电阻,R,为:,式中,,,R=,为方块电阻,,L/w,为长

17、宽比,又称方数。,2,、测试原理,图,2,四探针法测量方块电阻,如图,2,所示,当四根金属探针排成一条直线,并以一定压力压在半导体材料上时,在,1,、,4,两根探针间通过电流,I(mA),,则,2,、,3,探针间的电压为,V,23,(mV),。,3,、电流的设置,可设置电流为,由公式,F1-,直径修正系数,F2-,厚度修正系数,d-,样品厚度,C-,探针系数,四探针方阻电阻率测试仪(,KDY-1,),主要参数,(,1,)测量范围:可测电阻率:,0.0001,19000cm,可测方块电阻:,0.001,1900,(,2,)恒流源:输出电流:,DC 0.001,100mA,五档连续可调量程:,0.

18、001,0.01mA0.01,0.10mA0.10,1.0mA1.0,10mA10,100mA,多晶:,50-55,若,60,为不合格,单晶:,40-50,1.3,非平衡少数载流子寿命的测量,少数载流子寿命是半导体材料的的一个重要的电学参数,不仅可以表征半导体材料的质量,也是还可以评价器件制造过程中的质量控制,如集成电路器件中的金属玷污程度,并可以研究制造,器件性能,下降的原因,。(如太阳电池的转换效率、晶体管的放大倍数、开关管的开关时间等),一、少数载流子的寿命,1,、非平衡载流子的产生,(,1,)平衡载流子浓度:在一定温度下,处于平衡状态的半导体材料的载流子的浓度时一定的。这种处于热平衡状

19、态下的载流子的浓度称为平衡载流子浓度。表达式如下:,式中,N,0,和,p,0,分别表示平衡电子浓度和空穴浓度,(,2,)非平衡载流子,如对半导体材料施加外界条件(如光照),破坏了平衡条件,就会偏离热平衡状态,称为非平衡状态。此时载流子浓度就不再是,n,0,和,p,0,,可以比他们多出一部分载流子,这些比平衡状态,多出的载流子,称为,非平衡载流子,,,其浓度分别用,n,p,表示。,(,3,)非平衡多数载流子和非平衡少数载流子,对于,n,型半导体,多出来的电子为非平衡多数载流子,多出的空穴为非平衡少数载流子;对于,p,型半导体,多出来的空穴为非平衡多数载流子,多出的电子为非平衡少数载流子。,(,4

20、非平衡载流子的产生,产生非平衡载流子的方式:,光照、电注入或其他能量传递方式。,如:光照产生,非平衡载流子,的过程,如图所示,:,光照,E,c,E,v,在一般情况下,注入的非平衡载流子浓度比平衡时的多数载流子浓度小很多,如,n,型材料,,nn,0,pn,0,满足这个条件称,小注入,。,但是即使在小注入的条件下,只要,pp,0,非平衡少数载流子的影响十分显著。因此,往往非平衡少数载流子对材料和器件起着重要的、决定性的作用,。通常把非平衡少数载流子简称少数载流子或少子。,2,、非平衡少数载流子寿命,热平衡时,半导体内部的载流子的产生率等于复合率,系统处于平衡状态;有光等外界影响发生时,载流子

21、产生率大于复合率;光等外界因素消除时,复合率大于产生率,并最后趋于平衡。,定义:,当给半导体材料去掉外界条件(停止光照)时,由于净复合的作用,非平衡载流子会逐渐衰减以致消失,最后载流子浓度恢复到平衡状态时的值。但非平衡载流子不是立刻消失,而是由一个过程,即他们在导带和价带有一定的生存时间。这些非平衡少数载流子在,半导体内平均存在的时间称为非平衡载流子的寿命,简称少子寿命,用,表示,。,假设,N,型半导体,:,非平衡载流子分别为,n,和,p,,通常把单位时间单位体积内净复合消失的电子,-,空穴对数称非平衡载流子的复合率,,p/,就是复合率。,假定,N,型,半导体,在,t=0,时刻,突然停止光照,

22、p,将会随时间变化,,单位时间内非平衡少数载流子浓度的减少为,-d,p(t)/dt,,应当等于复合率,,即有,小注入时,,是一个恒量,上式通解为,设,t=0,p(t)=,p,0,则有,即非平衡少数载流子寿命的衰减规律成指数衰减,如图所示,非平衡载流子浓度变化衰减曲线,二、少数载流子寿命测试方法及其测试原理,随着半导体材料的应用不断发展,促进了少数载流子寿命测试技术也在不断发展,从早期体材料的接触式测量,逐渐发展到片状材料的无破坏式、无接触式和无污染的在线检测,有利于其在生产中的广泛应用。方法也多种多样。,1,、测试方法,(,1,)瞬态法或直接法,;,(,2,)稳态法或间接法,(,1,)瞬态法

23、利用,电脉冲或光脉冲,的一种方式,从半导体内激发出非平衡载流子,调制了半导体内的电阻,通过测量体电阻或样品,两端电压的变化规律,直接观察半导体材料中的非平衡少数载流子的衰减过程,从而测量其寿命。(,光电导衰退法,等,),(,2,)稳态法:,利用稳态光照的方法,使半导体材料中非平衡载流子的分布达到稳定状态,然后测量半导体中某些与寿命有关的物理量(如扩散长度)来推算少子的寿命。(,扩散长度法,、,表面光电压法,、,光磁法等,),三、光电导衰退法,1,、直流光电导衰退法,(,1,)如图所示为直流光电导衰退法测量少子寿命的装置(如下图所示),A,、样品内的电场强度:,必须满足以下几个条件,:,B,

24、R,L,20R,保证电流,I,恒定。,C,、直流电源和,R,L,为可调。,D,、光照必须在中心部分。,(,2,)基本原理:如上图所示,样品上无光照时,样品内无非平衡载流子,样品两端电压为:,若给样品光照,样品中产生了非平衡载流子,引起点导增加,电阻下降,引起样品两端的电压也发生变化。则有,则有,设样品在无光照时的电阻率为,0,,光照后的电导率为,,则,将上式代入,假定在光照不太强的情况下,注入半导体中的非平衡载流子较少,因此样品电导率变化也小,此时满足小注入的条件:,所以有,如样品为,n,型半导体,式中,,p,为激发的非平衡载流子浓度,将以上两式代入,则有,由上式可知,在满足小注入的条件下

25、样品两端电压的衰减规律与产生的少子衰减规律相同。,令 则有,(,3,)直流光电导衰退法的优缺点,优点:,1,)测量准确度高,2),测量下限比较低(几个,s,),缺点:,1,)对样品的尺寸及几何形状有一定要求,2,)需制备一定要求的欧姆接触。,(,4,)直流光电导衰退法测试的影响因素:,1,)电场强度,:,电场过大时,产生的少子在电场作用下飘移过快,还没来得及复合就被被电场牵引出半导体外,显然测得的少子寿命值偏低。因此有一个“临界电场”确保少子飘移不会引起测试值的偏差,因此满足:,2,)注入比,:(,p/n,0,),a,、当小注入时,即,p/n,0,1%,,则,V/V0 1%,=,v,b,、,

26、当大注入时,即,p/n,0,1%,,则,V/V0,1%,=,v,(,1-,V/V,0,),3,)表面复合的修正,当半导体内注入非平衡载流子后,有两个复合中心:体内杂质、缺陷产生的复合中心、表面能级复合中心,使非平衡载流子逐渐衰减。则有,要保证测量的准确,表观寿命要大于体寿命的一半,表面复合不能大于体复合。对样品的要求:,a,)要求尽量使用较大尺寸的样品测量,减小比表面积,b,)测量时,使用带有滤光片的贯穿光,光源波长约,1.1,m,以减少少数载流子的影响,表面复合影响较大时,非平衡载流子的衰减偏离指数曲线,测量的寿命比实际寿命值要短,所以按以上公式进行修正。此时对样品的要求:,a,)对表面进行

27、研磨或喷砂;,b,)样品的尺寸和形状:样品越小,即其比表面积越大,表面复合作用的影响也越大,4,)光照面积,测量时,要求光照射导样品的中央,此时输出信号强度最大。若光照在样品边缘,电极附近的非平衡载流子容易被电场扫到电极上,从而加快非平衡载流子的衰减,导致测试寿命偏低。要求光照限制在,1/4,正中央面积上。,2,、高频光电导衰退法,(,1,)高频光电导衰退法的测试装置和原理基本与直流光电导相同,只是用高频电源代替了直流电源,且此方法用,电容耦合,的方法,如图所示,(,2,)测试原理,如图所示,为高频光电导衰退法测试的有效电路。,当无光照时,高频电磁场(,30MHz),的作用,由高频源流经样品,

28、电阻,R,2,的电流:,当样品受到光照时,样品中产生非平衡载流子,其电导率增加,电阻减小,因此样品两端的高频电压下降,因此高频电流的幅值增加。则有,当光照停止后,非平衡少数载流子按指数衰减,逐渐复合而消失,直到回到无光照时的状态,此过程中电流是一个调幅波,有,相应匹配电阻,R,2,上的电压也是一个高频调幅波,如图所示:,则有,因此,只要满足,小注入,的条件,,R,2,两端电压成指数衰减,可以代表非平衡少数载流子的衰减规律,所以可以通过电压信号测得寿命值。,再通过检波器和旁路电容进行检波滤波,在示波器得到电压的衰减曲线,通过其电压曲线测量少子寿命的大小。,(3),高频光电导衰退法的特点,(,最广

29、泛的一种测试方法,),优点:,1,)样品无需切割,2,)测量不必制备欧姆电阻,3,)依靠电容耦合,样品不易受污染,4,)测试简单,缺点:,1,)仪器线路复杂,干扰大,2,)测量寿命下限高,(,受脉冲余辉的限制,),(,4,),高频光电导衰退法测试仪(,LT-1,),测试仪,示波器,设备配置及参数,寿命测试范围:,106000s,按测量标准对仪器设备的要求,本仪器设备配有:,2.1,光脉冲发生装置重复频率,25,次,/s,脉宽,60s,光脉冲关断时间,5s,红外光源波长:,1.06,1.09m,(测量硅单晶)脉冲电源:,5A,20A2.2,高频源 频率:,30MHz,低输出阻抗 输出功率,1W2

30、3,放大器和检波器频率响应:,3Hz,1MHz2.4,配用示波器配用示波器:频带宽度不低于,10MHz Y,轴增益及扫描速度均应连续可调,操作方法,:,(,标准曲线法,),1,、合上少子寿命测试仪和示波器电源开关,使仪器预热,10,分钟。,2,、将清洁处理后的样品置于电极上面,为提高灵敏度,请在电极上涂抹一点自来水。,3,、打开光电源开关,适当调节电压,粗调扫描速度,使示波器上出现清晰的衰减曲线,且头部略高于坐标点(,0,,,6,),衰减曲线的尾部相切于,X,轴。,4,、调整示波器相关旋钮(电平,,Y,轴衰减,微调,X,轴扫描速度,垂直增益及曲线的上下左右位置等),使仪器输出的指数衰减光电导

31、信号波形尽量标准曲线重合。,5,、读数并计算,=L.S(s,扫描速度,,LX,轴的刻度),(,5,)侧准因素的分析,1,)严格控制在“注入比,1%”,的范围内。一般取使注入比近似等于,V/V,。(,若样品为高阻时,,V/V 1%,,若为低阻时,,V/V 0.35%,),减少注入比的方法:,a,)调节氙灯的闪光电压。,b,)加滤波片。,c,)加光阑,限制光通量。,2,)衰减曲线的初始部分为快速衰减(,由于表面复合引起,),在测量中要去除。如图所示。,a,、用滤波片去掉非贯穿光,减小少子;,b,、读数时要将信号幅度的头部去掉再读数。,3,)陷阱效应的影响,陷阱效应,:由于某种原因,半导体中出现了非

32、平衡载流子,从而造成半导体内部的杂质能级上电子数目增加或者减少,使得杂质具有收容电子或者空穴的作用,就是陷阱效应。,一般情况下,这些落入陷阱的非平衡载流子需要一定时间才能释放出来,因此导致少子寿命偏大。使曲线出现“拖尾巴”。如左图所示:,去除陷阱效应的措施:,a,、样品加底光照,或让光激发的载流子填满陷阱,使陷阱在测试中失去俘获非平衡载流子的能力而消除其影响。,b,、加热到,50-70,,让热激发的载流子填满陷阱。,4,)衰减曲线“平顶”现象。如图所示,产生的原因:,a,、高频振荡电压过大;,b,、闪光灯的电压过大。,通过以下方法去除:,a,、减小高频振荡器的输出功率;,b,、减小闪光灯的电压

33、或加滤波片,减小光栏的孔径。,(6),高频光电导衰退法的测试工艺,1,)样品的要求,a,、尽量使用大尺寸样品,或整个单晶锭(取头尾两个部分测量),减少表面复合的影响;,b,、测量小尺寸时,需考虑复合的影响,必须进行修正。因此要求对样品表面研磨或喷砂处理,且要形状规则;,C,、样品的电阻率要均匀(体内最小电阻率不小于最大电阻率的,90%,),2),对仪器的要求,脉冲光源,a,、要求有一定强度的脉冲光,但又不能过大。,b,、脉冲光的关断时间要短。,c,、闪光频率为,1-5,次,/s,。,示波器和放大器的要求:,a,、放大器的垂直偏转度应经校准为,2cm/mv,。,b,、垂直增益和偏转的线性应在,

34、3%,内。,c,、上升时间不大于,0.2,S,。,3,)测试和读数的要求,先调示波器的慢扫描档,对准基线(使曲线与,x,轴相切,顶部与,y,轴相交);,调节示波器的水平位移、垂直衰减,微调扫描速度;,读数,a,、标准曲线法读数:利用示波器上已知的标准曲线调节实际曲线尽量吻合的方法。可以假设其标准曲线:,可以避免表面复合作用引起的快速衰减和陷阱效应引起的拖尾巴。,b,、直接读数法,扫描时间不能连续调节时,用此法读数,先设置好扫描速度,S,在曲线上找两点(,1/2-2,时间段,)L,1,L,2,则有,=L.S=(L,2,-L,1,).S,一般两点的位置取纵坐标分别为,2.72,格,1,格的点,。,3,、微波反射光电导衰退法(,MR-PCD,),(,2,)测试原理:,用一束脉冲光照射半导体,在半导体中产生非平衡载流子。当一束脉冲光与微波同时照射到半导体样品时,样品的电导率变化会影响微波场。通过测量微波的入射波和反射波的功率变化,确定样品电导率的变化。即,(,1,)优点:,对样品无伤害 可以选择测量位置,图像分辨率高 样品处理没有严格要求,从图像可以直接得到少子寿命,

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